Проект комплексной механизации возделывания и уборки силосных культур в ООО "Малопургинский" (стр. 6 из 10)
В основном применяют комплекс этих кислот и используют консерванты такие как ВНК-1, ВНК-2, АИВ-2, АИВ-3, но так как из всех этих кислот самое дешевое АИВ-2, то при возделывание кукурузы будем использовать АИВ-2.
4. КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ КОНСЕРВАНТОВ В СИЛОСНУЮ МАССУ
Химический способ консервирования кормов используют в основном для трудносилосуемых культур (люцерна, люпин), а также легкосилосуемых культур (кукуруза, злаковые травы), так как он способствует сохранению питательных веществ и повышению выхода корма с единицы площади.
Метод химического консервирования трав позволяет заготовлять корм в неблагоприятную погоду, когда обычный сенаж заготовить практически невозможно. При этом исключаются такие операции технологического процесса, как скашивание травы в валки или прокосы, провяливания травы вследствие этого уменьшаются механические потери корма.
Технология химического консервирования зеленой массы включает в себя все операции, которые входят в технологию заготовки силоса, и дополнительные операции: подготовку рабочего раствора, заправку агрегата раствором, внесение раствора в земную массы.
4.1 Выбор и обоснование конструкции
Вносят консерванты в силосную массу в жидком виде, во время заполнения хранилища, в измельченную траву на кормоуборочной машине или непосредственно в травостой перед скашивание. Можно вносить консервант непосредственно в травостой перед скашиванием или в измельченную траву на кормоуборочной машине с помощью штанговых опрыскивателей, применяемых для химической защиты растений. При внесении консерванта в травостой может попадать на землю от 4 до 10 % раствора и неравномерность распределения раствора по ширине захвата штанги составляет 14-15 %. Так как обработанная консервантом трава попадает в кормоуборочную машину и консервант может взаимодействовать с материалом рабочих органов, то при таком способе требуется использовать нейтральные препараты (например, 33 %-ый раствор метабисульфита натрия, бактериальную закваску и другое). При таких способах не обеспечивается равномерность дозе внесения и требуются дополнительные препараты, из-за этих недостатков предлагается конструкция для внесения консервантов в силосную массу в траншею, которая улучшает равномерность внесения консервантов. Данная конструкция включает раму (1), на которой установлена емкость для консервантов (2) и разравниватель (3) и к ней применяется также, последовательно установлены в два ряда цилиндрические корпусы (4), выполненные в виде полых барабанов. По периметру барабанов в шахматном порядке установлены конические (5) и дополнительные (6) насадки. Данный агрегат по сравнению с опрыскивателем вносит консерванты равномерно и при работе с опрыскиваем при уборке силосоуборочными комбайнами требуется нейтральные препараты, которые нейтрализуют консерванты для меньшего ржавления металлических частей комбайна. Данный агрегат лучше трамбует силос, так как одновременно происходит подача консерванта в силосную массу.
Техническая характеристика:
- длина х высота х ширина (габаритные размеры) – 2020х1430х2600 мм;
- часовая производительность (Wч) – 27,6 т/ч.
Рассмотрим, как работает агрегат на рис. 4.2. Агрегат работает следующим образом.
При перемещение рамы (1) с барабана (3), последние перекатывается по силосуемой массе и внедряет силосную массу насадки (4) и (5). Включают подачу консервантов. Консервант поступает через трубу (12), отверстия (9) и (8) и патрубок (7), так как внедрившиеся в силосуемую массу конической насадке (5), а из последней впрыскивается в массу. Консервант, проникающий в зазор между трубой (12) и втулкой (10), попадает в кольцевые канавки (13) – в полость барабана (4). Скапливающийся в нижней части барабана (4) консервант поступает в силосуемую массу через дополнительные насадки (6).
4.2 Инженерные расчеты
4.2.1 Расчет сварочного соединения
Расчет сварочного соединения проведем швеллера с угольником:
Расчет валиковых швов – лобовых и фланговых – условно производится на срез по наклонному сечению, рис. 4.3.
Условие прочности имеет вид [8]:
t =
, (4.1)где Р – усилие среза, Н;
lш – длина сварного шва, мм;
d - толщина свариваемых деталей, мм;
[t] – допускаемое напряжение при сварке на срез, МПа.
t =
= 1,42 МПаДопускаемое напряжение на срез шва
[t] = 80 МПа
1,42 < 80 МПа – условие выполняется
4.2.2. Расчет на растяжение стержня
Nmax = Nав = Р = 10000 Н
Gав = Р/F
Условие прочности при растяжении имеет вид [8]:
[G] =
, (4.2)где [G] – допускаемое напряжение, МПа, для Ст 3 [G] = 160 МПа;
Nmax – максимальное усилие, которое применено к данному стержню, Н;
F – площадь поперечного сечения, мм;
Из формулы (4.2) выразим площадь поперечного сечения (F):
F³
, (4.3)F³
= 62,5 мм2Берем площадь поперечного сечения 144 мм2
144 > 62,5 – условие выполнено
4.3 Технико-экономическое обоснование конструкторской разработки
Экономический эффект от применения агрегата для внесения консервантов складывается из трех составляющих по сравнению с опрыскивателем.
1. Увеличение качества продукции;
2. Снижение эксплуатационных затрат за счет боле высокой производительности;
3. Снижение затрат на приобретение консервантов.
Эксплуатационные затраты снизятся за счет уменьшения агрегата для внесения консервантов.
Балансовая стоимость агрегата для внесения консервантов:
Сб = Цуд ·G · Iy · Kнц, (4.4)
где Цуд – удельная средняя цена одного килограмма труб и швеллеров конструкции, равная 26,7 руб./га;
G – вес конструкции, равный 1500 кг;
Iy – коэффициент учитывающий изменения цен в изучаемом периоде, равный, 1,5;
Кнц – коэффициент, учитывающий торговую наценку, налог на добавленную стоимость, затраты на монтаж и обкатку машин, равный 1,6.
Сб = 26,7 · 1500 · 1,5 · 1,6 = 96120 руб
Балансовая стоимость опрыскивателя составляет с установкой и приобретением 130000 тысяч рублей.
Часовая производительность конструкций высчитывается по формуле [7]:
Wч = (6,58 + 2,9Gтр)t, (4.5)
где Gтр – вес трактора, т;
t – коэффициент использования рабочего времени, равный 0,9 для нового агрегата и 0,6 для опрыскивателя ОПШ-15, так как на ОПЩ-15 надо перецепляться.
Для агрегата Wч = (6,58 + 2,9 · 8,3)0,9 = 27,6 т/ч
Для опрыскивателя Wч = (6,58 + 2,9 · 8,3)0,6 = 18,4 т/ч
Энергоемкость процесса вычислим по формуле:
Эе = Ne/Wч, (4.6)
где Ne – потребляемая мощность, кВт.
Агрегат Эе = 121/27,6 = 4,38 кВт·ч/т
Опрыскиватель Эе = 121/18,4 = 6,57 кВт·ч/т
Фондоемкость процесса:
Fе = Сб/(Wч · Iгод), (4.7)
где Сб – балансовая стоимость, руб.;
Wч – часовая производительность, т/ч;
Тгод – годовая загрузка машины, ч.
Тгод = Тдн · Тсм, (4.8)
где Тдн – количество дней в работе, равное 10 дням;
Тсм – время смены, равное 10 ч.
Тгод = 10 · 10 = 100 ч
Агрегат Fe =
= 21,8 руб./тОпрыскиватель Fe =
= 70,6 руб./тТрудоемкость:
Те = Nобсл/Wч, (4.9)
где Nобсл – количество обслуживающего персонала, чел.
Агрегат Те = 1/27,6 = 0,03 чел.-ч/т
Опрыскиватель Те = 1/18,4 = 0,05 чел.-ч/т
Себестоимость работы:
Sэксп = Сзп + Ст + Сп + Срто + А + Пр, (4.10)
где Сзп – затраты на оплату труда с единым социальным налогом, руб./т;
Ст – затраты на топливо-смазочные материалы, руб./т;
Сп – затраты на приобретение консервантов, руб./т;
Срто – затраты на ремонт и техническое обслуживание, руб./т;
А – амортизация, руб./т;
Пр – прочие затраты, равные 5 % от суммы предыдущих элементов.
Затраты на оплату труда с единым социальным налогом:
Сзп = Ч · Те · Ксоц, (4.11)
где Ч – часовая тарифная ставка тракториста, равная 10,2 руб./ч;
Ксоц – коэффициент, учитывающий единый социальный налог, равный для сельскохозяйственных предприятий 1,261.
Агрегат Сзп = 10,2 · 0,03 · 1,261 = 0,38 руб./т
Опрыскиватель Сзп = 10,2 · 0,05 · 1,261 = 0,64 руб./т
Затраты на топливо-смазочные материалы:
Ст = Цкомпл ·
, (4.12)где Цкомпл – комплексная цена топлива, равная 9 руб./кг;
Gч – часовой расход топлива, равный 10,7 кг/ч;
Wч – часовая производительность.
Агрегат Ст = 9 ·
= 3,5 руб./тОпрыскиватель Ст = 9 ·
= 5,2 руб./т